JP2002212567A - コークス炉の炉蓋枠掃除装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課 題】 コークス炉炭火室の炉蓋枠の付着物を除去
する際に窯口近傍の耐火物の劣化を防止し、かつ耐用性
が向上した炉蓋枠掃除装置を提供する。 【解決手段】 炉蓋枠２の形状に合わせて移動する移動
体３ａ、３ｂと、炉蓋枠の形状に合わせて移動体を誘導
する誘導部材４と、移動体を誘導部材にそって移動させ
る車輪５と、車輪に動力を供給する駆動装置６と、移動
体に固定された回転装置８を介して回転可能に配設され
かつ先端が炉蓋枠に接する回転ブラシ７とを有する炉蓋
枠掃除装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コークス炉炭火室
の窯口に配設される炉蓋枠に付着した粉塵やタール等を
除去する炉蓋枠掃除装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コークス炉は、図２に示すよう
な構成になっている。すなわち、装炭車10を用いて装入
口11から炭化室12内に石炭を装入する。炭化室12の両側
には燃焼室13が設けられており、燃焼室13内で燃料ガス
を燃焼させて発生した燃焼熱によって、炭化室12内に装
入された石炭を乾留してコークスを製造する。

【０００３】炭化室12内に装入された石炭の乾留が終了
すると、各炭化室12の両側の窯口に配設された炉蓋１を
開放する。次いで、片方の窯口側に配設された押出機15
に搭載された押出ラム16を炭化室12内に押し込む。炭化
室12内のコークスは、押出ラム16によって他方の窯口か
ら排出され、ガイド車17を介して消火車18に回収され
る。

【０００４】炭化室12の窯口には炉蓋枠２が配設されて
おり、乾留中は炉蓋１に設けられたナイフエッジを炉蓋
枠２に密着させて、炭化室12をガスシールする。炭化室
12内は1000℃を超える高温になるので、窯口に配設され
る炉蓋枠２および炉蓋１の熱負荷も大きくなる。そこで
炉蓋１や炉蓋枠２は、高温に耐え得るように鋼製のもの
が広く使用されている。

【０００５】乾留が終了した後、炉蓋１を開放して炭化
室12内のコークスを排出する際に、粉塵やタール（以
下、付着物という）が炉蓋枠２に付着する。その後、再
度乾留を行なうにあたって、炉蓋枠２に付着物が付着し
た状態で炉蓋１に設けられたナイフエッジを押し付けて
も、炉蓋枠２とナイフエッジの間に隙間が生じて、炭化
室12のガスシールはできなくなる。炭化室12のガスシー
ルが不十分な状態でコークス炉を操業すると、炭化室12
内の温度分布が変動するのでコークス炉の操業が不安定
になるばかりでなく、炭化室12から粉塵やＣＯガス等が
大気中に放散されるので環境汚染の原因になる。

【０００６】したがってコークス炉の操業においては、
炭化室12のガスシールを維持する必要がある。そのため
には下記の２通りの方法が考えられる。 (1) 付着物が炉蓋枠２に付着するのを防止する。 (2) 炉蓋枠２の付着物を除去する。 炭化室12内の石炭を乾留するときに発生するタールは比
較的低温の窯口近辺に凝集するので、石炭を乾留する際
に、炉蓋枠２に容易に付着する。また、粉塵は、炭化室
12内のコークスを排出する際に、大量に発生し、炉蓋枠
２に付着したタール表面に付着積層する。コークス炉の
操業において、押出ラム16を用いてコークスを排出する
工程は欠くことのできない作業であるから、粉塵やター
ルが炉蓋枠２に付着するのを未然に防止することは極め
て困難である。

【０００７】したがって、炭化室12のガスシールを維持
するためには、炉蓋枠の付着物を定期的に除去するのが
効果的である。そこで、炉蓋枠の付着物を除去する技術
が種々提案されている。たとえば実開昭57-79137号公報
には、コークス炉の炉蓋枠掃除機が開示されている。こ
の技術は、炉蓋枠に対向する位置を垂直方向に移動する
動体にノズルを配設して、動体を上下に移動させながら
炉蓋枠に高圧水を吹き付けて、付着物を除去しようとす
るものである。しかしこの技術では、高圧水がコークス
炉の窯口部に飛散して、耐火れんが等の耐火物が局部的
に冷却されて割れが発生するという問題があった。

【０００８】さらに実開昭57-79137号公報に開示された
技術では、多数の炭化室の炉蓋枠を掃除するために、炉
蓋枠掃除機を各炭火室の位置に移動させる必要がある。
そのためには高圧水の配管にフレキシブルホースを使用
することになる。このフレキシブルホースは、炉蓋枠掃
除機を移動させるたびに頻繁に変形するばかりでなく、
29〜49MPa （すなわち 300〜500kgf／cm² ）程度の高い
圧力が働くので、フレキシブルホースの寿命が短くな
り、設備の保全に多大な労力と費用を必要としていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解消し、コークス炉の炉蓋枠の付着物を除去する
にあたって、窯口近傍の耐火物を劣化させず、しかも耐
用性を向上した炉蓋枠掃除装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、コークス炉炭
火室の窯口に配設される炉蓋枠の付着物を除去する炉蓋
枠掃除装置であって、炉蓋枠の形状に合わせて移動する
移動体と、炉蓋枠の形状に合わせて移動体を誘導する誘
導部材と、移動体を誘導部材にそって移動させる車輪
と、車輪に動力を供給する駆動装置と、移動体に固定さ
れた回転装置を介して回転可能に配設されかつ先端が炉
蓋枠に接する回転ブラシとを有する炉蓋枠掃除装置であ
る。

【００１１】前記した発明においては、第１の好適態様
として、駆動装置の動力源が、油圧モーターまたは電動
モーターであることが好ましい。また第２の好適態様と
して、回転装置が、油圧モーターまたは電動モーターで
あることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の炉蓋枠掃除装置
の例を示す図であり、(a) は平面図、(b) は側面図であ
る。図１(a) に示すように、炉蓋枠２は矩形であり、炉
蓋枠２の長辺に合わせて移動する移動体3aと短辺に合わ
せて移動する移動体3bが配設される。これらの移動体3
a，3bを炉蓋枠２の形状に合わせて誘導するために、炉
蓋枠２に対向する位置に誘導部材４を設置する。

【００１３】移動体3a，3bには、それぞれ車輪５が配設
され、動力源６から供給される動力によって車輪５が回
転することによって、移動体3a，3bが誘導部材４にそっ
て移動する。その結果、移動体3a，3bは、炉蓋枠２の形
状に合わせて移動することができる。具体的には、移動
体3aは炉蓋枠２の長辺にそって上下方向へ移動し、移動
体3bは炉蓋枠２の短辺にそって左右方向へ移動する。

【００１４】なお図１には移動体3a，3bを合計３台使用
する例を示したが、移動体を１台使用して炉蓋枠２の全
周に合わせて（すなわち誘導部材４にそって）移動させ
る構成にすることも可能である。また誘導部材４につい
ては、形鋼を使用する例を示したが、誘導部材４は特定
の形状に限定しない。たとえば、丸棒，パイプや逆Ｖ字
形状の誘導部材４と車輪５を組み合わせて、移動体３を
誘導する構成にしても良い。

【００１５】また動力源６は、車輪５に動力を供給すれ
ば良いのであるから、特定の構成に限定しない。たとえ
ば油圧モーターや電動モーター等の従来から知られてい
る装置を使用すれば良い。ただしコークス炉炭火室の窯
口近辺のスペースが狭く、かつ雰囲気が高温であること
を考慮すると、動力源６として油圧モーターを使用する
のが一層好ましい。

【００１６】動力源６から車輪５に動力を伝達する方法
は、特に限定しない。ギアやチェーン等の従来から知ら
れている方法を使用すれば良い。移動体3a，3bには、図
１(b) に示すように、回転装置８を介して回転ブラシ７
が配設される。回転ブラシ７の先端は炉蓋枠２に接して
おり、回転装置８から供給される回転力によって回転ブ
ラシ７が回転して、炉蓋枠２の付着物を除去する。

【００１７】回転ブラシ７に回転力を供給する回転装置
８は、特定の構成に限定しない。たとえば油圧モーター
や電動モーター等の従来から知られている装置を使用す
れば良い。ただしコークス炉炭火室の窯口近辺のスペー
スが狭く、かつ雰囲気が高温であることを考慮すると、
回転装置８として油圧モーターを使用するのが一層好ま
しい。回転ブラシ７のブラシ部の材質は、ワイヤブラシ
等の耐熱性の高いものを使用するのが好ましい。

【００１８】こうして炉蓋枠２の付着物を除去した後、
炉蓋枠掃除装置を待機位置へ移動させる場合、または待
機位置から炉蓋枠２に対向する位置へ炉蓋枠掃除装置を
移動させる場合は、炉蓋枠掃除装置を押出機15やガイド
車17に載置して移動させることが好ましい。押出機15や
ガイド車17を利用することによって、炉蓋枠掃除装置の
搬送装置を個別に配設する必要がなくなるので、経済的
に有利である。

【００１９】本発明の炉蓋枠掃除装置は、回転ブラシ７
で付着物を除去するものであり、高圧水を使用しない。
したがってコークス炉炭火室の窯口近傍の耐火物の損傷
を防止できる。さらに移動体３の車輪５の動力源６や回
転ブラシ７の回転装置８として油圧モーターを使用する
と、各油圧モーターに油を供給する配管に働く圧力が数
MPa 程度の低い圧力であるため、装置の耐用性が向上
し、設備保全の労力や費用を削減できる。

【００２０】

【実施例】従来の高圧水を炉蓋枠へ噴射する炉蓋枠掃除
装置では、高圧水を炉蓋枠へ噴射するために、飛散した
水がコークス炉窯口近辺の耐火物にかかり、このため耐
火物の温度変化を避けることができなかった。このよう
な原因により、窯口近辺の耐火物の目地を起点として耐
火物の損傷や目地切れといった耐火物の劣化が生じ、こ
の劣化部を不定形耐火物の吹付けで補修する必要があっ
た。この補修作業は１窯につき平均２ケ月に１回程度の
周期で行なっていた。

【００２１】これに対して、本発明に係る炉蓋枠掃除装
置を使用したところ、炉蓋枠の掃除による窯口近辺の耐
火物への水の飛散がなくなり、耐火物の劣化程度は改善
された。このため、窯口近辺の耐火物の補修頻度は激減
し、１窯につき平均12ケ月に１回程度の周期で行なえば
良くなった。また、従来の高圧水を炉蓋枠へ噴射する炉
蓋枠掃除装置は高圧水を使用しているため、高圧水用ホ
ース、配管、ノズル等の機械部品の破損、詰まり等の故
障が１つの炉蓋枠掃除装置で平均５回／月程度発生して
いた。これに対して本発明に係る炉蓋枠掃除装置では、
油圧の圧力が従来の炉蓋枠掃除装置で使用される高圧水
の約１／10程度と小さいために、油圧のホース、配管、
ノズルの破損、詰まりといった故障は平均１回／月程度
に低減した。

【００２２】これにより、炉蓋枠掃除装置の保全修理費
は、従来の高圧水を使用するものの場合を 100％とした
ときに、本発明に係るものは60％程度となって、約40％
の保全修理費の削減に寄与した。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、コークス炉炭火室の炉蓋枠
を掃除するにあたって、窯口近傍の耐火物の劣化を防止
し、かつ炉蓋枠掃除装置の耐用性が向上するので設備保
全の費用を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の炉蓋枠掃除装置の例を示す図であり、
(a) は平面図、(b) は側面図である。

【図２】コークス炉の要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 炉蓋 ２ 炉蓋枠 3a 移動体 3b 移動体 ４ 誘導部材 ５ 車輪 ６ 動力源 ７ 回転ブラシ ８ 回転装置 ９ 石炭塔 10 装炭車 11 装入口 12 炭化室 13 燃焼室 14 蓄熱室 15 押出機 16 押出ラム 17 ガイド車 18 消火車

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コークス炉炭火室の窯口に配設される炉
   蓋枠の付着物を除去する炉蓋枠掃除装置であって、前記
   炉蓋枠の形状に合わせて移動する移動体と、前記炉蓋枠
   の形状に合わせて前記移動体を誘導する誘導部材と、前
   記移動体を前記誘導部材にそって移動させる車輪と、前
   記車輪に動力を供給する駆動装置と、前記移動体に固定
   された回転装置を介して回転可能に配設されかつ先端が
   前記炉蓋枠に接する回転ブラシとを有することを特徴と
   する炉蓋枠掃除装置。
2. 【請求項２】 前記駆動装置の動力源が、油圧モーター
   または電動モーターであることを特徴とする請求項１に
   記載の炉蓋枠掃除装置。
3. 【請求項３】 前記回転装置が、油圧モーターまたは電
   動モーターであることを特徴とする請求項１または２に
   記載の炉蓋枠掃除装置。